Устройство для сопряжения Советский патент 1992 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении систем обмена информацией между различными устройствами вычислительных комплексов, например процессорами и запоминающими устройствами,и является усовершенствованием устройства по авт. св. Мг 1424022.

В основном изобретении описано устройство для сопряжения, содержащее N блоков согласования интерфейса (N -требуемое число абонентов) М регистров адреса (М - требуемое число канала связи между абонентами) и матрицу блоков коммутации размерностью N х М, причем первые информационные вход и выход i-ro ( ,N) блока согласования интерфейса являются соответственно i-M информационным входом и выходом устройства, информационный выход к-го (,М) регистра адреса соединен с первыми информационными входами-выходами блоков коммутации к-го столбца матрицы, информационные входы и выходы блоков коммутации i-й строки матрицы соединены с вторыми информационными входом и выходом 1-го блока согласования интерфейса соответственно, входы настройки синхронизации и начальной установки всех блоков коммутации матрицы соединены с входами настройки, синхронизации и начальной установки устройства соответственно, входы выборки регистров

адреса с первого по М-й соединены с входами настройки устройства, вторые информационные входы-выходы блоков коммутации к-го столбца матрицы соединены между собой, управляющие входы блоков коммутации i-й строки соединены с управляющим входом 1-го блока согласования интерфейса.

Однако это устройство имеет низкое быстродействие в случае необходимости организации канала обмена при выходе из строя одного из блоков коммутации.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее N блоков согласования интерфейса, матрицу блоков коммутации размерностью N х М, причем первые информационные вход и выход i-ro (,N) блока согласования интерфейса являются информационными выходом и входом i-ro абонента, управляющий выход и вторые информационные вход и выход соединены с управляющими входами с информационными выходами и входами блоков коммутации i-й строки матрицы, вторые информационные входы-выходы блоков коммутации к-шл (,М) столбца матрицы соединены между собой, входы начальной установки, синхронизации и настройки всех блоков коммутации соединены с входами начальной установки синхронизации и настройки устройства соответственно, введены М сдвиговых регистров адреса, входы выборки, синхронизации и управления сдвигом которых соединены с входами настройки, синхронизации и наличия ошибки устройства соответственно, информационный выход к-го сдвигового регистра адреса соединен с первыми информационными входами-выходами блока коммутации.

Блок коммутации содержит схему сравнения, первый вход которой через первые информационные входы-выходы подключен к информационному выходу к-го регистра адреса, второй вход является информационным входом блока, элемент 2Й-НЕ, на первый вход которого заведен выход схемы сравнения, а второй вход является входом настройки блока, триггер, вход установки в единицу которого соединен с выходом элемента 2И-НЕ, синхронизирующий вход и вход установки в нуль являются входами синхронизации и начальной установки блока, элемент ЗИ, первый и третий входы которого подключены к входам настройки и наличия ошибки блока соответственно, а второй вход соединен с инверсным выходом триггера, элемент НЕ, вход которого является управляющим входом блока, первый и второй шинные формирователи, входы выборки которых соединены с выходом элемента ЗИ, а их информационные входы и выходы являются информационными входами и выходами блока, вход задания направления передачи первого шинного формирователя соединен с управляющим входом блока, а второго-с выходом элемента НЕ, информационные входы-выходы первого и второго шинных формирователей

0 являются первым и вторым информационными входами и выходами блока соответственно.

Суть изобретения заключается в следующем. Благодаря тому, что регистры адреса

5 являются сдвиговыми, логические адреса в них по сигналу наличия ошибки меняются за один такт сдвига. Кроме того по этому же сигналу блокируется передача информации по каналу обмена. Это позволяет образовать новый канал обмена без изменения логических адресов в программах работы абонентов, участвующих в обмене, что повышает быстродействие устройства и исключает возможность дальнейшей передачи

5 информации с ошибкой. Новые свойства обеспечены без усложнения устройства,

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для сопряжения; на фиг. 2 функциональная схема блока коммутации.

0 Устройство содержит (фиг. 1) N блоков 1 согласования интерфейса, матрицу блоков 2 коммутации размерностью N х М, М сдвиговых регистров 3 адреса, причем первые информационные вход 4 и выход 5 i-ro

5 ( ,N) блока 1 согласования интерфейса являются информационными выходами и входом i-ro абонента, входы 6 настройки, 7 синхронизации и 8 наличия ошибки устройства соединены соответственно с входами

0 настройки, синхронизация и наличия ошибки блоков 2 коммутации и входами выборки, синхронизации и управления сдвигом сдвиговых регистров 3 адреса, вход 9 начальной установки устройства соединен с входами

5 начальной установки всех блоков 2 коммутации, вторые информационные вход 10 и выход 11, управляющий выход 12 i-ro блока 1 согласования интерфейса соединены с информационными выходами и входами и управляющими входами блоков 2 коммутации i-й строки матрицы, первые информационные входы-выходы 13 блоков 2 коммутации к-го (,М) столбца матрицы соединены с информационным выходом к-го сдвигового

5 регистра 3 адреса, вторые информационные входы-выходы 14 соединены между собой.

Блок 2 коммутации (фиг. 2) содержит схему 15 сравнения, первый вход которой подключен к информационному выходу к-го сдвигового регистра адреса, второй вход является информационным входом блока, выход соединен с первым входом элемента 2ИЛИ-НЕ 16, второй вход которого является входом настройки блока, выход элемента 2ИЛИ-НЕ 16 соединен с входом установки триггера 17 в единицу, синхронизирующий вход и вход начальной установки которого являются входами синхронизации и начальной установки блока, а инверсный выход соединен с вторым входом элемента ЗИ 18, первый вход которого соединен с входом настройки блока, а второй является входом наличия ошибки блока, элемент НЕ 19, вход которого соединен с входом задани я направления передачи первого шинного формирователя 20 и является управляющим входом блока, а выход - с входом задания направления передачи второго шинного формирователя 21, входы выборки шинных формирователей 20 и 21 соединены с выходом элемента ЗИ 18, а их информационные входы-выходы являются информационными входами-выходами блока коммутации.

Предлагаемое устройство сопряжения может быть выполнено с использованием элементов различных серий. Так, например, в качестве схемы 15 сравнения могут быть использованы микросхемы К555СП1, которые позволяют строить схемы сравнения с разрядностью, кратной четы рем. В качестве триггера 17 может быть использован триггер с установкой в О, выполненный, например, на микросхеме К531ТВ9. Элементы 2ИЛИ-НЕ 16, ЗИ 18 и НЕ 19 могут быть реализованы соответственно на микросхемах К155ЛИ1, КМ555ЛИЗ, КМ555ЛН1. Шинные формирователи 20 и 21 используются для подключения или отключения источников и приемников информации к шинам, так как их информационные выходы имеют три состояния и могут быть выполнены на микросхемах К589АП16. Регистры 3 могут быть выполнены на сдвиговых регистрах К155ИР1 с подключением по выходу микросхем К155ЛП8, которые имеют три состояния, 4JO обеспечивает отключение регистров от шины 13 после настройки. Блок 1 согласования интерфейса представляет собой формирователи (служат для согласования уровней сигналов, поступающих от абонентов), число которых определяется числом информационных и управляющих линий, необходимых для связи устройств. Эти блоки могут быть выполнены с использованием микросхем преобразователей уровней ЭСЛ-ТТЛ (К500ПУ125), ТТЛЭСЛ(К500 ПУ 124), КМДП-ТТЛ (К176ПУ1, К564ПУ4), ТТЛ-КМДП(К155ЛНЗ, К155ЛН5) и

др.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в к-м сдвиговом регистре 3 адреса записан логический адрес

информационных шин к-го столбца матрицы коммутации.

В работе устройства можно выделить фазу настройки и фазу обмена. На первой фазе производится настройка тех каналов

0 связи, которые необходимы для обмена информации между абонентами на фазе обмена. Одновременно в устройстве может настраиваться, а затем функционировать на фазе обмена М каналов связи. Причем связь

5 между двумя любыми абонентами может быть образована М различными способам путем подключения абонентов к любой к-й паре соединительных шин из М возможных пар.

0 Во время фазы настройки каналов связи по линии 6 настройки поступает нулевой сигнал, который действует на протяжении всей этой фазы, через элемент ЗИ 18 в блоке 2 коммутации этот сигнал поступает на входы выборки первого 20 и второго 21 шинных формирователей. При этом выходы их переводятся в высокоимпедансное состояние, что запрещает передачу информации через блок 2 коммутации. Для подготовки устройства к настройке каналов связи по линии 9 начальной установки выдается единичный импульс, который сбрасывает триггер 17 в нулевое состояние. На фазе настройки по сигналу, поступающему по линии 6 настройки, из регистров 3 адреса по информационным шинам 13 поступают логические адреса столбцов матрицы. Одновременно абоненты, между которыми необходимо организовать обмен, выдают одинаковый логический

0 адрес к-й информационной шины 13. При этом на вторые информационные входы-выходы блока 2 коммутации, соединенные с вторым входом схемы 15 сравнения, по шине 13 поступает логический адрес из к-го

5 регистра 3 адреса, а на первый вход схемы 15 сравнения по информационной шине 11 от абонентов поступают логические адреса, определяющие канал обмена. В схеме 15 сравнения каждого блока 2 коммутации происходит сравнение логических адресов, поступающих на ее входы от к-го регистра 3 адреса и 1-го абонента. При несовпадении адресов на выходе схемы 15 сравнения формируется нулевой сигнал неравенства, который поступает на первый вход элемента 2 ИЛИ-ЛЕ 16, который при наличии нулевого сигнала на линии 6 настройки формирует на выходе единичный сигнал. Этот сигнал подается на синхронизируемый вход триггера 17 и устанавливает его в единичное состояние по синхросигналу, поступающему по линии 7 синхронизации.

По окончании настройки на линии 6 настройки устанавливается единичный сигнал, который отключает от информационных шин 13 регистры 3 адреса и через элемент 2 ИЛИ-НЕ 16 запрещает дальнейшее изменение состояния триггеров 17. В результате настройки в нулевом состоянии остаются триггеры 17 тех блоков 2 коммутации, на входы схем 15 сравнения которых поступают одинаковые логические адреса от к-го регистра 3 адреса и i-ro абонента. Триггеры 17 остальных блоков 2 коммутации будут установлены в единичное состояние и нулевые сигналы с их инверсных выходов через элементы ЗИ 18 будут поступать на входы выборки первого 20 и второго 21 шинных формирователей, запрещая обмен информацией, Если триггер 17 сохраНИЛ нулевое состояние, то единичный сигнал с его инверсного выхода, после снятия нулевого сигнала на линии 6 настройки и отсутствия нулевого сигнала наличия ошибки, переводит выход элемента ЗИ 18 в единичное состояние и тем самым открывает шинные формирователи 20 и 21 для обмена, т. е. осуществляет подключение абонентов к информационным шинам 13 и 14. Направление передачи информации через первый 20 и второй 21 шинные формирователи задается с помощью управляюшего выхода 12. При единичном сигнале на выходе 12 информация передается с информационного выхода 11 на первый информационный вход-выход 13, а с второго информационного входа-выхода 14 через второй шинный формирователь 21 - на информационный вход 10.

На второй фазе обмен будет осуществляться по каналам связи, которые были настроены на первой фазе. Так, например, если на фазе настройки был образован канал связи между i-м (,N) и j-м (,N, } абонентами через информационные шины к-го столбца коммутационной матрицы, то обмен происходит следующим путем. От 1-го абонента (Aj) информация через i-й блок 1 согласования интерфейса (БСИ|) поступает на блок 2 коммутации i-й строки к-го столбца матрицы (), а затем - на блок 2 коммутации j-й строки к-го столбца через j-й блок 1 согласования интерфейса (BCl/Ij) на информационные входы (выходы) j-ro абонента (Aj), т. е.

Ai - БСИ) - BKiK - BKjK - БСИ - Aj.

В случае отказа одного из используемых при обмене блоков 2 коммутации (Ии или БИ|к) устройство позволяет организовать канал связи через другую г-ю пару информационных шин (,М, г к. В этом случае при обнаружении неисправности на линии 8 наличия ошибки устанавливается нулевой сигнал, который через элемент ЗИ 18 поступает на входы выборки первого 20 и второго 21 шинных формирователей и блокирует дальнейшую передачу информации. Нулевой сигнал по линии 8 наличия ошибки , поступает также на синхронизирующиеся входы управления сдвигом регистров 3 адреса и по синхросигналу, поступающему по линии 7 синхронизации на входы синхронизации регистров, осуществляется сдвиг слов (логических адресов) в регистрах 3 адреса, что приводит к изменению логических адресов информационных шин обмена и позволяет вести обмен по новому каналу связи. Так, например, после изменения адреса предыдущий путь обмена информацией между i-M и J-M абонентами можно записать следующим образом Ai - БСИ| - БК|к+1 - БKJk-n - Аь

Для организации обмена по новому каналу связи нет необходимости производить изменение логических адресов в программах работы Ьго и j-ro абонентов, необходимо лишь повторить фазу настройки и перейти к обмену по вновь организованному каналу.

Формула изобретения

1.Устройство для сопряжения по авт. св. Ms 1424022, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, входы наличия ошибки всех блоков коммутации и вход управления сдвигом регистра адреса соединены с входом наличия ошибки устройства, вход синхронизации регистра адреса - с входом синхронизации устройства.

2.Устройство поп. 1,отличающеес я тем, что блок коммутации содержи-т схему сравнения, триггер, элемент И, элемент ИЛИ-НЕ, элемент НЕ, два шинных формирователя, информационные входы, выходы которых являются соответственно информационными входами и выходами блока, а входы-выходы - соответственно первым и вторым входами-выходами блока, причем первый, второй и третий входы элемента И подключены соответственно к выходу триггера, входу настройки и входу наличия ошибки блока, а выход - к входам выборки первого и второго шинных формирователей, вход задания направления передачи которого соединен через элемент НЕ с управляющим входом блока и входом задания направления передачи первого шинного формирователя, вход- выход которого подключен к входу схемы . . сравнения, второй вход и выход которой соединены соответственно с информационным входом блока и первым входом элемента ИЛИ-НЕ, вторым 71. входом и выходом подключенного к входу настройки блока и установочному входу триггера, синхровход и вход сброса которого являются синхронизирующим входом и входом, начальной установки блока.

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано при построении систем обмена информацией между различными устройствами вычислительных комплексов, например процессорами и запоминающими устройствами,иявляется усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1424022. Цель изобретения- повышение быстродействия при необходимости организации нового канала связи, так как изменение логических адресов в регистрах адреса происходит за один такт сдвига и, кроме того, повышается надежность передачи информации путем введения блокировки передачи информации при обнаружении неисправности. Это достигается использованием сдвиговых регистров адреса, благодаря чему логические адреса в них по сигналу наличия ошибки меняются за один такт сдвига, кроме того, по этому же сигналу блокируется передача информации по каналу обмена. Это позволяет образовать новый канал обмена без изменения логических адресов в программах работы абонентов, участвующих в обмене. 1 3. п. ф-лы, 2 ил.слс

2. :/9.2